面向OpenGL 2.0的图形处理器图像处理单元体系结构

作     者：任向隆 田泽 张骏 郑新建 韩立敏 王治 张亮 李哲 许宏杰 刘航 张宏伟 Ren Xianglong;Tian Ze;Zhang Jun;Zheng Xinjian;Han Limin;Wang Zhi;Zhang Liang;Li Zhe;Xu Hongjie;Liu Hang;Zhang Hongwei

作者机构：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所西安710068 集成电路与微系统设计航空科技重点实验室西安710068 

出 版 物：《计算机辅助设计与图形学学报》 (Journal of Computer-Aided Design & Computer Graphics)

年 卷 期：2019年第31卷第10期

页      面：1858-1870页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：核高基重大专项(2016ZX01012101-004) 国防基础预研项目 

主　　题：图形处理器 图像处理单元 图像管线 图像处理子集 像素传输 OpenGL 2.0 

摘      要：为实现图形处理器的自主可控,设计了面向OpenGL2.0图形处理器图像处理单元的体系结构.首先,确定了图像处理单元的单元结构及工作流程;其次,针对每条所处理的函数设计了数据通路;随后,依据各函数的数据通路和OpenGL规范,整理了各模块的处理函数对照表;最后,实现了其体系结构,并在虚拟仿真和FPGA平台进行了纹理加载/获取、卷积、颜色表、柱状图等功能验证,对纹理加载进行了峰值性能验证,面向FPGA和ASIC进行了代价评估.结果表明,该结构能够实现图像处理单元所规定的系列功能,性能满足设计要求,峰值情况每秒可处理30帧2K×2K图像,实现代价可接受.目前,该图像处理单元已集成到完全自主研发的图形处理器之中.